第二十五章颈部软组织的生物力学特性研究

第一节颈部软组织病变在颈椎病发病学中研究进展

颈椎病是世界性多发病。据文献报道，日本九大医院门诊统计中，颈椎病在骨科、神经科就诊率均占首位；北欧一个矿区的所有门诊成年病人中，患颈椎病者约占10 ％。我国尚缺乏确切统计资料。有人在住院干部中抽查，初步发现患病率在两个50 以上，即50 岁以上中老年50 ％以上患有颈椎病。虽然数据不尽相同，但可以肯定颈椎病的高发病率。有鉴于此，1984 年和1992 年由中华医学会外科、骨科及解放军医学杂志等联合举办了全国性颈椎病专题座谈会，来自多个学科的专家充分认识到颈椎病是跨学科的“边缘性疾病”，应给予其足够重视。通过交流，对颈椎病概念、解剖学基础、发病机制、患病率、分型、诊断标准、检查方法及评价、各种非手术疗法和手术疗法的适应证、治疗原则方面初步达成共识。认为颈椎病（? icals 详ndy - l 璐is ）是：颈椎椎间盘组织退行性改变及其继发病理改变累及其周围组织结构（神经根、椎动脉、脊髓、交感神经等）并出现相应临床表现者。退变是颈椎病发病学的一大特征。领推退变与颈椎病发病的关系，有资料报道，经调查35 一77 岁826 人，其中72 ％在X 线平片上有骨赘，然而患病率仅为7 % ，与陶氏统计的患病率1 . 7 ％一17 . 6 % ，平均7 . 3 ％相一致。X 线提示有退变征象但与颈椎病症状不全相关的特征，显示出颈推病的复杂性，也是目前对颈推病认识不一，疗法繁多，疗效有异的根源。
随着多学科对颈稚病的渗透和深人研究，对颈椎病的认识也在不断深人．追溯近年来对颈椎病的研究轨迹，本文着重从软组织角度来探讨其在颈椎病发病学中的意义，并发现年龄是前提条件，颈部软组织病变贯穿颈椎病发病始终，是产生临床多种症状的主导性病因，甚至可以把颈椎椎体的异常变化仅仅看作是软组织病变的结果，是占颈推病大部分病程中从属于软组织病变的附属表现。

一、颈部软组织在颈脊柱运动学中的认识

（一）脊柱结构的力学特点
脊柱是人体一条稳定的主轴，它必须协调着两个相矛盾的力学要求：坚固性和弹性，而此要求正是通过其帆组结构的形式来实现的。整条脊柱犹如船的桅榴竖立在骨盆上，上面顶着头颅，在肩部水平横架着帆衍般的肩押骨，诸多椎体依靠椎间盘架叠成竹节样结构，并由诸肌肉和韧带紧系着，成为脊柱的弹性基础。在维持着其坚固性的同时，有关肌肉也可改变各椎体的连系状态，相对于胸腰段脊柱而言，颈段脊柱具有更大的运动范围和灵活度。（二）脊柱稳定的两大支持结构
附丽于颈推的韧带具有充分的弹性，以保证颈部较大范围的运动要求；而位于两块椎体间盘中的髓核犹如圆球，使椎间盘更像一个万向关节，结合颈椎骨性结构特殊的解剖结构，颈椎由此获得了三维六自由度的运动幅度，两者与椎体构成了脊柱内源性稳定结构，提供脊柱的内一447 一

源性支持，以维持脊柱运动学的静力平衡。颈脊柱在完成各向运动时，时时处于“稳定”和“不稳定”中，当颈椎被稳定在一个静态或动态平衡的功能位，肌肉是维持其平衡、稳定的重要因素。颈部的叨余条肌肉构成了颈椎的外源性稳定结构，提供外源性稳定，以维持颈椎的动力平衡，其中颈后部肌群以等长收缩方式为主，可维持头颅的固定姿势。
（三）颈部肌群的运动学特点
颈项部的正常生理性活动，是以内；外源性稳定为前提的。由外源性稳定结构提供的动力平衡与内源性稳定结构产生的静力平衡之间是相互协调、互为补充的。剥去肌肉的颈段脊柱为一极不稳定的结构，我们在进行颈稚新鲜标本的离体实验中也发现了这一特点。在颈部肌肉中，与头颅的重力相抗衡的是颈后部肌群。项部诸肌分为四层，（深层、半棘肌层、夹肌与肩脾提肌、浅层），除深层肌肉外，绝大部分颈项肌为向下、后、内斜行，故收缩时产生伸展，同侧侧屈与旋转运动；单侧胸锁乳突肌收缩时产生一个三向的复合运动〔旋向对侧、同侧侧屈和伸展），扰如典型的先天性斜颈姿势。双侧胸锁乳突肌收缩时，可使颈段前凸加重。如果颈部强直或僵硬，双侧胸锁乳突肌收缩可产生颈段向胸段前屈及头前倾；椎前诸肌（颈最长肌、头前直肌、头外侧肌和斜角肌）双侧肌束对称收缩时，可产生颈前屈；单侧肌束收缩时，则使头颈屈曲并向同侧侧屈及旋转，在颈部静息时，又起着稳定颈椎的重要作用。头颈在胸椎上的屈曲运动由颈前肌肉完成，由于其与颈推有一定距离，又起着杠杆臂的作用，是较有力的头颈屈肌。【四）颈椎韧带的运动学特点
颈椎椎骨间相互连系的韧带数目繁多且强而有力，多数由胶原纤维组成，承担着颈脊柱的大部分张力载荷。在颈椎静息时，它们与椎骨和椎间盘共同组成内源性稳定结构，维持着颈椎的静力平衡，并与周围的肌肉互补协调。在颈椎运动时，伸展运动受前纵韧带张力所限；屈曲运动时，其受限因素为后纵韧带、黄韧带、关节囊韧带、项韧带等所产生的张力。其中黄韧带含弹性纤维百分比很高，弹性好，始终保持着恒定的张力。由于其与椎间盘活动中心有一定的距离，故黄韧带张力可使间盘内出现持续的“静止应力”或称“预应力”，亦即椎间盘内始终存在着一定的内压，有利于颈椎稳定，并建立内源性稳定。韧带的这种粘弹性特点，使得其能控制颈椎活动于生理范围之内，既允许充分活动又能保持姿位，并使维持姿势的能量消耗降至最低限度，同时，吸收能量以保护脊髓，不过，这些功能多随年龄增长而衰减。
由此可见，在颈段脊柱组织中，颈部的软组织（肌肉、韧带和椎间盘）与骨性结构颈椎体共同组成了一个整体结构，两者之间相辅相成，动静平衡，是完成颈椎各项活动的物质基础，同时，相对于骨性组织而言，软组织的力学特性又注定其易于劳损，退变的潜在可能性成为必然，而且将贯穿人之一生，其运动学的异常改变，在颈椎发病学中更具意义。
二、颈部软组织病变的临床意义
颈部软组织参与构成了颈椎运动的内外源性稳定结构，提供给颈推以动静力平衡。当颈部肌肉、韧带和椎间盘病变累及了颈椎椎周的神经和血管时，便会产生一系列相应的临床症状。而引起的病变无非是急性和慢性损伤。急性损伤不但直接损伤了颈部软组织，且可能损伤颈椎骨、神经、血管和脊髓，我们在此着重讨论颈部软组织慢性损伤在颈椎发病学中的意义，如此，可摒弃由颈椎椎骨本身病变所带来的影响。
（一）颈部肌群退变为前提
由于椎间盘具有各向异性特点，其结构有利于对抗压缩，但并不十分有利于对抗其他力- 448 -

量，如对于张力特别是扭力的耐受能力便不如压缩力。Farfan 认为扭转为推间盘损伤的主要原因，而造成扭转剪切应力的原因不外乎是引致颈椎运动的肌群力的变化，我们知道，维持颈椎动力平衡的肌肉力是保持姿势的必需条件，主动肌引发和进行活动，拮抗肌通常控制和调节活动，而肌群力变化的直接体现就是头颈姿势的改变，长期低头工作是引起颈肌慢性劳损最直接的病因，缘于伏案低头过久，使颈肌过劳．久之颈肌肌力减弱，破坏了动静力之间的平衡协调关系。并且，由于头颈在屈曲时，肛肉的拉力增强，以维持头部平衡，当颈部处于静力状态时（某种单一持久的固定姿势），持续性肌肉收缩会造成肌内压增高（肌肉等长收缩比等张收缩时的肌内压增高更为明显），此时，血管被压缩并阻断肌肉内的血循环。有研究证实，等长收缩时，所有颈部肌肉同时收缩，导致肌肉内的小血管萎缩，肌纤维断裂。无论肌紧张的原因是什么，恐惧、焦虑、精神紧张亦或是体位及职业所致的不良姿势，颈痛症状的原因多是缺血，因为大多数颈部肌肉末端不是肌健，而是借助于筋膜组织与骨膜融合附着于椎骨上，如处于不良姿势下，肌肉止点部始终受到持续性牵拉，形成了颈痛等临床症状的病理基础。
（二）颐椎间盘退变为荃础
人体在发育成熟后，组织退行性改变即已开始，并呈缓慢地进行状态，如有外因相加，退变可加速。在这一过程中，不可能肯定肌肉、韧带和推间盘等软组织退变孰先孰后，有的只是共同的递进性改变，或在某一阶段以某一组织为主，对此，大家看法不一。邵氏提出脊柱退行性变的“离心模式”，认为椎间盘的退行性改变较早，且进程较快，是导致继发性变化最多的部位；凯雷特也认为在产生颈痛、神经根病变或脊髓受压方面，颈推间盘退变无疑比急性颈椎间盘突出起更大的作用，而且年龄老化、日常生活负担、活动和体位变化、损伤以及情神紧张对椎间盘的结构和营养都有伤害作用。也有人认为，遗传性突变，儿童期感染和酶代谢更变，皆可造成异常椎间盘，临床上曾有10 岁以内发生椎间盘突出的报道，而这些变化都是加速催化椎间盘退变的因素。
正常情况下，分布于椎间盘的血管在20 岁以内即闭锁，此后它的营养靠吸收和渗透作用供给。重力、韧带的张力和肌肉的作用变化使椎间盘压缩和膨胀，形成“海绵样”吸液活动，当上述几种作用同时发生改变，则此活动也相应改变。还有研究表明，男性从n 一19 岁，女性从21 ? 29 岁，椎间盘退变就已开始了。椎间盘退变首先开始于纤维环内层纤维轻度撕裂，其后仗核渐次软化，原来坚实而有弹性的做核出现群裂现象，R 既f 通过实验证实，颈椎反复伸屈劳损可逐渐引起稚间盘纤维环有内向外的破裂。稚间盘退变有三：一是椎间盘退变时伴有脱水，盘内髓核内压减低，在重力、韧带张力和肌肉力作用下，相邻的椎骨互相靠近，椎间隙变窄；二是当椎间盘退变，髓核弹性相应减低，纤维环破裂后，在上述几种作用下，使纤维环和髓核基质压迫剥离后纵韧带，使之与椎体分离，而间盘的纤维环与髓核基质被挤进剥离的韧带和椎体间的空隙之内，形成“突出”，此后“突出物”逐渐变硬，成“硬突出”。随着进一步修复，突出物钙化形成骨刺；三是当椎何盘退变，间隙变窄时，其后外侧的钩椎关节互相接近，在经常受到刺激和磨损后，也是形成骨刺的部位。这些退变及增生性改变最终彼及受累椎管内和椎周的组织引发诸多症状，是临床上患者前来就诊的主要原因。椎间盘无论是修复性还是破坏性的继发表现，其部位或范围将确定临床病位，并提示发生临床症状的机制和临床体征与病理改变的关系。

（三）颈推韧带退变的条件
颈椎处于各种运动状态时，韧带可防止椎体运动过度，

以保护椎体的稳定性，这种“骨一韧一449 一

带复合体”是脊柱稳定的内在基础。如颈部仰伸时，前纵韧带所起作用较后纵韧带大，而后纵韧带对颈部屈曲活动的限制作用比前纵韧带大。综上述认识可知，椎间盘、肌肉和韧带等颈部软组织相对于椎体骨性组织而言，其特性注定其出现退变更容易、时机更早，而且是临床症状的主要体现者。

三、颈部软组织的研究进展

（一｝大体状况
颈椎病的多发及其对人们生活工作的影响之大，引起了临床与基础多学科的高度关往，就其发病机制已从传统的骨性学说到软组织成因说及骨性病变，软组织损伤互为因果说相互争鸣的局面。基于不同的认识角度，对颈段脊柱的运动学展开了较为深人的研究。目前关于颈椎生物力学的研究方法主要有离体研究、在体研究、数学模型和脊柱模型，实验手段大致有强度实验、疲劳实验和稳定实验。对于颈椎的运动学及椎周组织生物力学特性的广泛研究，得出了不少有益于临床且能提高对颈椎病认识的结果。纵观己进行的研究，着力于内源性稳定结构研究的多，立题于外源性稳定结构的少，究其原因，乃是受于条件限制，在活体上对稚骨及周围软组织的应力应变研究困难很大。目前普遍运用脊柱功能单位（FSLI ）的实验模型进行研究也是不得已而为之，使得至今尚无客观指标来反映颈项部肌肉在脊柱稳定性中所起的作用。（二）初步的研究和认识
对于韧带因退变致下颈椎不稳的机制研究，White 采用下颈椎FSU 按下列顺序依次切断其各组成部分：棘间、棘上韧带一黄韧带～关节囊韧带～小关节及上椎体后部结构一横突间韧带或是肌肉一后纵韧带～纤维环后半部一纤维环前半部～前纵韧带，分别予以加载，使FSIJ 屈曲或伸展，结果发现，切断所有后柱韧带可致屈曲不稳定，切除所有前柱韧带，可引起后伸不稳。由此注意到FSU 中非骨性组织― 韧带等软组织在颈椎发病学中所起的作用。从颈部的肌肉动力学分析中发现，以一5 肌肉力较弱，并处于颈曲弧顶，稳定性最差，因此在外伤、慢性损伤或肌肉痉挛所致平衡失调时，可发生下颈椎椎体失稳而致病。作为外源性平衡即动力平衡支柱的肌肉系统对颈椎的作用研究仍显欠缺。
针对颈部软组织，余氏通过动物颈部在体测量实验，认为颈部软组织异常必然导致颈椎节段不稳和颈椎生理弧度改变，使颈椎正常应力应变发生改变，导致骨质增生，严重时反过来又会刺激神经根或血管等组织，形成恶性循环，促使颈椎病发生。从近几年的研究进展看，对椎间盘研究得较为深人，赵定麟设计的家兔颈椎病模型就是针对椎间盘退变原因的。在离体实验中，有人将中下段颈椎的后部间盘及双侧小关节部分切除，来观察对颈椎抗扭转强度的影响，以及对颈椎稳定性的影响。虽说有了初步的结果，但毕竟与活体状态相差较远。而在体实验中最基本的问题是主动用力时神经因素的影响，由于中枢神经系统对外周肌肉的支配关系，活体肌肉的力一速度关系明显与离体实验不同，何况是动物实验，因此，从临床亦或是基础研究的角度看，同步开展无创伤性的在体状态下颈部软组织的病理变化及其对颈椎稳定性的影响．甚至致病机制的研究是非常必要的。
但是，关于活体状态下颈部软组织和韧带的功能、力学行为在很多方面还是未知数，在活体状态下，直接测量肌力或肌膛力，首先必须研究出一种方法：灿1 等在活体肌健力测量系统的设计中，研制了一只“s ' ’形不锈钢传感器，可初步完成活体肌腔力的测定；K 仪11 则运用Saln 拍ns 设计的扣形力传感器，记录了人在步行、跑步和跳跃时跟膜力的大小和波形，并发现一450 一

此与离体实验获得的经典曲线有很大差别。Steve 们介绍了一种万能量角计，可以简便、快捷、准确地测出矢状面、额面及横断面的颈项活动度，在临床上是非常实用的。徐氏用数字化X 线电视分析系统对26 例颈椎病患者下颈椎各节段活动度进行动态观察，发现在退变节段，颈脊柱活动度明显小于正常，推测与颈部软组织退变不无关系，而整个颈脊柱运动规律和幅度发生变化，导致颈椎应力分布紊乱，又可加重退变。该实验方法的X 线主要反映的是颈椎骨性结构的运动变化，软组织的情况只能间接推测获得，对临床上颈椎骨性结构退变明显、运动学变化明显异常之患者较为适用，而对于以颈部软组织异常为主的早期病变患者则不适用。（三）认识的提商和今后的方向
对于包括颈部软组织在内的生物软组织力学研究方面，国外同行不但认识到了其重要性，而且已有较为深人的认识。冯元祯首先证明了软组织是粘弹性的，各种软组织都呈现稳定的应力一应变关系，并且对应变率的敏感性不高，他在1989 年进一步指出，活体软组织是非线性粘弹性的（即其应力一应变关系是非线性的），这些研究为我们了解在正常生理状况下活组织的力学性态提供了基础，但至今对特殊状态下生物组织的本构关系尚知之甚少，如在高应变率下软组织及骨的损伤机制还很不清楚。冯氏还认为，活体组织有生长或吸收的能力，它能够改变力的大小和力学性质，该变化常由应力和生物化学过程来调节，亦即为活体组织中的应力和应变状态随时间而变化。这为我们确定活体组织的“瞬时状态”造成极大困难，因此创导一种新理论、新认识，系统地收集和丰富软组织数据库，是当前软组织力学研究一个重要方向。而对于生物软组织力学的今后发展方向，冯元技提出，建立各种软组织的本构方程是极其重要的步骤，应赋于软组织的力学性能以简明的数学描述，否则，生物力学研究将停留在定性阶段，只有进人定量分析阶段，才能使我们真正地从本质上，真实地观察、了解软组织的功能作用，及其异常病变时对组织、周围神经、血管的以力为特征的影响关系，如此生物力学才能真正服务于医学。而在目前获取各种软组织材料常数，并建立本构方程，是生物力学研究的一个重要任务。国内外同行对颈部软组织病变及其在颈椎发病机制的每一步研究，都隶属于这项庞大的工程，是非常必要的。

四、研究颈肌对临床颈椎疾患影响的再认识
在业已开展的颈椎离体实验脊柱力学模型等研究中，对颈部软组织成分中椎间盘和韧带的力学特性探讨的较多，而对颈部肌肉力学特性的研究则远远不够，不过这也确为生物力学研究的一大难点。结合文献报道及我们临床实践观察，在临床颈椎发病过程中，年龄是一不容忽视的重要因素。以年龄为主线，来研究颈肌病变在颈推发病学及临床诊断认识中的作用，不失为一条新思路。
（一）颐部肌群在体研究
Jord 曲为了探讨颈后部肌力与年龄、颈痛及颈推发病的关系，选择了健康者和有颈部疼痛等临床症状的两类志愿人员，分别按20 一29 , 30 一39 , 40 一49 , 50 一59 岁各分为四组，用测力计测试颈肌后伸和前屈时的肌力，结果发现随着年龄增长，无论是健康者还是病人，后伸肌力皆下降较快，两类实验者间，在后伸时肌力差别大，前屈时差别小，而且随着肌力尤其是后伸肌力下降，会对颈椎的发病产生较大影响。此项研究，在对颈部肌群病变的在体研究方面，开辟了

一条较好的途径。由于在体研究要求很高，所以在方法学与测试装备方面有严格的限制。一

般测试所用装置大致分为两类：大型测力设备与便携式测力计，前者如电子肌力图仪，电子应一451 一

变测力仪等，这类测试仪器相对准确，不受检查者影响，但构造复杂，不易搬动，造价昂贵，检查肌群数目有限，非一般康复及研究机构所能使用；后者如H ～亡～th 测力计，电子肌力计，握力计等一类仪器，主要适用于临床上对神经肌肉的检测，使用方便，四肢甚至躯干肌群均可使用，但因多为手持使用，不免要受检查者本身肌力大小的影响。通过对等长随意收缩肌力的研究发现，肌力与年龄、身高、体重、性别等因素相关，这个结论与我们对颈椎发病的认识不谋而合。从好发年龄组看，出现椎骨病变损及椎周神经和血管的各种临床症状来就诊者，大多为中年及老年组，青年组发病性质多不相同。李氏在对87 例青年颈椎病患者临床治疗后，分析其主要病理变化为颈部肌肉受损及肌肉、韧带的累积性劳损致功能失调，降低了对颈椎的支持和保护作用，影响了颈椎的稳定，从而产生了颈椎生理曲度的异常和一系列临床症状。从上述的在体研究观察看，来自活体状态和临床的结果虽是初步和较为粗糙的，但却更能真实地反映出颈椎发病的机制，只要不断地更新改进测试装置，坚持进行颈肌生物力学的量化研究，不久肯定会得到更加适用于临床，有利于阐明颈椎发病机制的新结果和新认识。
【 二）对颈椎病临床分型的再认识
通过对颈部软组织病变在颈推发病学中影响的分析，使我们充分认识到必须立足于颈部软组织病变来进行颈椎病的临床处理。目前临床上关于颈椎病的分型，国内外众说纷纭，分歧较大，这在不同程度上影响和限制了对颈椎发病机制的阐明。早期分类比较混乱，如Nn 乎nt 将颈椎病分为血管、结缔组织和机械的三类；verbiest 将他的手术病例分为脊髓型和神经根型两大类Jung 和Kehr 的分类为局部型、颈脑型（椎动脉型）、颈臂型（神经根型）、颈脑臂型、脊髓型及外伤型；森健躬提出局部型，神经障碍型，脊髓障碍型，神经脊髓型，椎动脉功能不全型。我国杨克勤为代表的北医三院倡导的神经根型、脊佳型、椎动脉型和交感神经型四型分类，在临床上运用较为广泛。近年来，吴氏认识到由于存在颈部软组织病变与颈椎病的关系，交感神经症状与颈椎病的关系，颈椎病临床分型原则的确定三个方面的焦点分歧，经深人探讨，又提出了’‘二类五型”分类法；韦以宗运用整骨手法治疗了110 例患者，围绕如何提高整骨手法治疗颈椎病疗效，根据病变之钩椎关节椎体部位及压迫脊储之椎间盘为推管病变分为颈枕型、成角型和退化型，每型又分为I 、11 、111 型，并且认为此分类法不仅可指导临床，对整骨手法提出更具体的适应证，且可作为预防诊断的依据。
综上所述，我们认为不管运用什么名称，这些分型方法针对的大多为临床就诊的、已出现了颈椎骨性结构病变并累及椎周神经、血管、脊谈等组织的器质性病变患者，而且也多能为X 线、CT 、入蛋Rl 等检查所证实。大家认识不统一的主要原因，大致缘于颈椎病到了此阶段，面对颈椎骨器质性改变引发的一系列复杂的临床症状，采取手术疗法也好，非手术疗法也罢，在目前尚缺乏一种能彻底根除病因、保持持久疗效的疗法，因此便对指导临床的颈椎病分型认识产生怀疑，形成莫衷一是的局面；同时，上述分型未免有过于复杂之嫌。基于颈部肌肉、韧带和椎间盘等不同层次的软组织病变，我们是否可以年龄为主线，以仅出现颈肌病变症状；出现稚间盘、韧带及颈肌病变并主要影响颈椎骨序列、X 线曲度异常表现为主；出现颈椎骨退变并累计椎周组织（肌肉、神经、血管、脊髓）引发种种症状；分为I 、n 、111 期，每期各有自己的特征和侧重点，如此，各临床学科根据自己学科的特色，分而治之。是否符合实际，我们将对此逐步开展相关的在体研究予以证实。
- 452 一

立、结借

对颈椎发病认识的焦点，从侧重骨性组织的影响，到颈部软组织病变成因，这是一个重大转变。对于包括颈部软组织在内的活体软组织的力学性能，我们还有太多的困惑和疑间，紧紧地抓住颈部软组织这个主题，遵循年龄之变更，不断地对相应的在体实验方法和观察测试手段加以更新，来探讨不同阶段颈部软组织的生物力学性质及其在颈推发病过程中所起的作用，将是我们从宏观上认识和阐明颈椎疾患的发展方向，也为今后从微观上进行颈部各组织的电生理、神经生化、免疫组化、分子力学等深人研究打下坚实的基础。

第二节颈部软组织的生物力学特性研究

颈椎病是临床常见病，发病率占成人的17 . 6 % ，在某些职业更高，近年来，呈现出不断增长和年轻化趋势，给社会带来很大负担。就其发病机制而言，目前源于骨性结构变化的颈椎病影像学诊断理论，常难以解释临床疗效与影像学变化的不同步表现等诸多问题，反映出颈部软组织特别是颈肌动力学作用在颈椎发病中的地位，因此，将研究重点从国内外常用的颈椎功能节段离体研究转向颈肌力学特性的在体研究，可大大丰富对颈推病的认识。但是，由于颈肌等活体软组织的应力应变状态随时间而变化，并且活体状态下还有神经精神因素的影响、无损性观测手段发展滞后，为我们确定活体软组织的“瞬时状态”造成极大困难。系统地收集和丰富包括颈肌在内的软组织数据库，建立各种软组织的本构方程，赋于其力学性能以简明的数学描述，是生物软组织力学、脊柱相关性疾病发病机制研究今后的发展方向。一、研究对象、测试仪器与方法
《 一》 研究对象
随机选取颈推病患者30 例作为实验组仁其中神经根型14 例，椎动脉型5 例，脊髓型1 例，颈型2 例，交感型3 例，混合型5 例）。患者组皆为初诊患者，因本研究主要观察颈伸肌群的力学特性与颈椎病的发病关系，对颈椎病类型的选择亦采用随机原则，无特殊要求。随机选取医院的医生、教师、实习学生及就诊者家属中无颈推疾患和颈部不适者30 例作为正常对照组，正常组与患者组的年龄等一般情况匹配，且无其他疾患主诉。
两组实验者按青年组（20 一35 岁）、中年组（36 ? 49 岁）、老年组（50 岁以上）进行分组。（二）颐椎病诊断、筛选和排除原则
参照实行1954 年和1992 年两次全国颈椎病专题座谈会所拟定的颈椎病诊断标准和分型原则。具体筛选和排除标准如下表：
（三）观察测试指标
1 ．颈伸肌群体表伸展位移。
2 ，颈伸肌群载荷。
3 ．颈伸肌群柔性系数。
4 ．头颈活动度。
5 ．年龄。
- 453 一

表25 一1 惠者组筛选和排除标准

啼选标准

排除标准

1 . 20 岁以上，以颈椎病为主诉病种。
2 ．有典型颈椎病临床表现。
3 ．影像学检查显示颈椎间盘、小关节或椎体有退变者。
4 ．影像学征象与临床表现相对应者。
5 ．或单纯以颈痛、颈板为主诉者。

1 ．在颈部有外科手术史。
2 ．影像学检查有椎骨破坏。
3 ．有或兼伴颈椎、颈部软组织和颈髓的其它疾患。

4 ．颈椎或颈部的严重创伤。5 一月内对颈椎病有专科治疗。

（四）测试仪器及传感器制作
1 ．力一变形一指压力三位一体多导传感器制作采用优质铁青铜片作为弹性元件材料，以电阻应变电测技术，制成多导的弓形微型三参数一体化实时测试传感器。传感器长约40mm ，经标准硅码及电子称衡器标定，精度如图25 一1 示。

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圈25 一1 精度
压力传感器小于士1 . 5 % ；拉力传感器小于士2 . 0 % ；位移传感器小于士1 . 2 %

2 ．头颈活动度测试装置参照文献颈椎量角方法加以改进。在一环形搭扣带上分别于额状面和矢状面各安置一量角器，中心线处置一悬挂铅垂，该装置属重力机械测量装置。3 ．实验配属转换、记录仪器( 1 ）数字式应变仪。（2 ）直流放大器。（3 ）四道函数记录仪。（4 ) 四踪同步示波器。（5 ）电桥盒。( 6 ) IBM 一586 型微机（五）实验测试步骤1 ．受试者静息巧分钟，简单

向其说明测试方法及过程，以求其协作配合，尽可能避免心理因素干扰；
2 ．头颈屈伸、左右侧屈活动度测试；
3 ．头颈由后伸100 至Oo 、0o 至300 两个量程内，测试颈伸肌群的体表伸展位移、肌载荷、柔性系数参数；
4 ．对患者组受试者施以肌松手法按揉法lO 分钟治疗；
5 ．治疗后头颈屈伸、左右侧屈活动度测试；
6 ．治疗后颈伸肌群力学特性参数测试；
（六》 数据处理
所有数据以X 士SD 表示，采用SPSS 9 . 0 for windows 软件包处理。
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二、结果与分析

（一｝颈椎病息者观．lJ 指标结果分析
1 ．不同屈伸角度时，颈伸肌群体表伸展位移童治疗前后比较颈伸肌群体表伸展位移是一动态变量，随角度变化而变化，呈现出非线性关系。不同年龄段的患者，在不同角度时，颈伸肌群的位移变量随年龄增长有减小趋势，在一10 ．时由青年至老年体表伸展位移量减少了0 , 72 ? ．在十30 ’由青年罕老年位移量减少了0 . 68 ? ；同组患者、青年组在一1 扩一十300 位移量由1 . 68 ～增加到1 . 99 ? ，老年组在一10 ’一十3 『 位移量由0 . 96 ～增加到1 . 74 nun 。经肌松类手法治疗，前后即时疗效明显，患者组体表位移量在一10 。一＋3 了由治疗前1 甲3 一2 . 03n 如增加到治疗后1 . 4 一2 . 3mm ( P < 0 . 05 ）。
颈伸肌群体表伸展位移变量的测试记录起始角度为后伸10 ' （即一1 了），该变量在后伸与小角度前屈时的位移变量均数差较小，而随着前屈角度增大，该变量明显增大；+ 10 “相对于一1 了位移均数差仅为0081 ? ，而十30 ’相对于后伸10 ’的位移变量的均数差达到了1 . 952 ? ( P < 0 . 05 ) ，并且，随着患者年龄的增长，虽然患者机体体表皮肤的柔顺性和延展性有衰减趋势的因素，但颈伸肌群伴随年龄增长而呈现柔顺性的退变，其作为体表皮肤伸展的动力因素，因此而引起的变化更为朗显，该变量在治疗前后的显著改善结果，便对此予以证实，仅经过肌层手法的放松，患者的颈伸肌群的体表伸展位移便有明显变化，且随前屈角度的增加，而更为明显，这对于我们在临床上治疗颈椎病时的手法操作部位一直延续在两侧肌群部位提供了实验依据。
2 ．不同角度时颐伸肌群载荷治疗前后比较颈伸肌群是头颈活动的主要动力结构，随着头颈从后伸至前屈角度逐渐增加，不同年龄段的患者，在不同角度时，颈伸肌群肌载荷随年龄增长呈增大趋势，在一10p 时由青年至老年的颈伸肌群肌载荷增大了340 . 19 ，在十300 由青年至老年的肌载荷增大了2529 ；而同组患者，青年组在一10 ’一十3 了肌载荷由548 . 59 增加到% 6 . 19 ，老年组在一1 『一＋3 『 肌载荷由888 . 69 增加到1 218 . 19 。经肌松类手法治疗，前后即时疗效明显，患者组肌载荷在一1 『一＋30 。由治疗前的721 . 7 一1 126 . 49 减少到治疗后的441 , 3 一846 . 4 以P < 0 . 05 ）。肌载荷在一10 ' ? 10 ’时有一个小幅度的降低，随后便随屈颈角度的增加而增大，这概是由于头颅重心轨迹的变化，由颈伸肌群载荷与头颅重力加部分椎前屈肌所组成的杠杆平衡系统，在头颈矢状而产生屈曲力矩，需伸肌群拉力与重力和部分屈肌拉力相抗衡来维持颈肌动力平衡，头颅由后伸至中立位的过程中，颈伸肌群载荷作用有一个伸～屈的角度转换，伸肌群的载荷状态也随之发生变化，由收缩态趋至零点平衡再趋至收缩态；在各个角度时皆有随年龄增大而增大趋势，前屈或后伸角度越大，这种增大的趋势更为明显，反映出年龄因素是颈伸肌群退变的一个重要因素，在经过放松性手法治疗后，伸肌群的作用载荷便即刻减小。青年患者的颈伸肌群作用载荷相对于老年人对不同屈伸角度的变化反应更为敏感；后伸状态时的作用载荷较前屈态的变化更为明显。
3 ，颈伸肌群柔性系数的变化柔性系数C ? o 左，是受测试的材料在单位力作用下产生的变形。对于颈伸肌群而言，如果较小的相应肌拉力载荷能产生更大的体表伸展位移量，即可反映出颈伸肌群的力学性态较好，反之亦然。由于活体软组织的力学特性是非线性粘弹性的，在颈伸肌群的载荷一位移非线性曲线中，柔性系数是一动态变量，变量的轨迹也就是头颈在不同角度活动时，颈伸肌群载荷一位移曲线上每一点的切线斜率，所以用柔性系数来反映每一一455 一

个体颈伸肌群在不同状态时的载荷一位移关系，其变化的趋势更符合活体颈伸肌群力学特性的生物力学非线性的特点。
实验结果提示，随着年龄增长，颈伸肌群的柔性系数有减小的趋势，随着头颈活动的不同角度，柔性系数有增大的趋势。不同年龄段的患者，在不同角度时，颈伸肌群柔性系数随年龄增长呈减小趋势，在一100 时由青年至老年的硕伸肌群柔性系数减小了0 . 28 只10 ' 3 ～电，在+ 30 ’由青年至老年的柔性系数减小了0 . 97 议1 。‘3 ～信；而同组患者，青年组在一100 一＋3 扩柔性系数由2 . 38 增加到3 . 87xlo - - 3 ～奄，老年组在一1 了一＋3o ，柔性系数由2 . 1 增加到2 . 9K10 一3 ～龟。经肌松类手法治疗，前后即时疗效明显，患者组柔性系数在一10 ’一十30 ’由治疗前的（2 . 277 一3 . 147 ）· 10 一3 ～电增加到治疗后的（4 . 3 邓一7 . 75 ）· 10 一3mtn / g （尸＜0 . 05 ）。但是柔性系数的变化在这两种状态下都是非线性的，这在一方面反映了颈伸肌群的生物软组织的非线性枯弹性特点，另一方面也表明随着年龄增加，单位力产生的伸展位移在减少，提示生物材料的载荷一位移关系呈现衰减趋势，这与临床上颈椎病好发年龄的趋势变化相符合。通过肌层放松手法治疗，柔性系数迅即得到显著性改善，提示临床治疗颈椎病时，通过调整颈伸肌群柔性系数参数，可改善颈部伸肌群力学性能，是取得良好疗效的基础。（二〕息者组与正常组观测指标结果分析
1 ．领伸肌群伸展位移在头颈不同角度时的变化在头颈活动的不同角度时，对应于每一角度，颈椎病患者的颈伸肌群位移变量皆小于正常组，在前屈至10 ’时，两者差距不明显，无统计学意义（P > 0 . 05 ) ，而在后伸1 扩及前屈2 扩、30 ．时，两组之间的颈伸肌群位移变量之间有显著性差异（P < 0 . 05 一P < 0 . 001 ）。
通过实验发现，两组受试者在头颈伸屈的不同角度时，随着由后伸至前屈角度增加，颈伸肌群位移皆呈增大趋势，由一10 ’一十300 ，该变量正常组增加了将近一倍（尸＜O , 001 ) ，患者组增加了56 . 6 ％《 P < 0 . 05 ) ；在头颈活动的同一角度，患者组的伸展位移量皆小于正常组（在一10 ，、＋10 ，、＋20 ．、＋30 ’时，分别为17 , 1 ％、12 . 5 ％、21 . 3 ％、31 . 9 % ）。在由后伸至前屈10 . 时，差异性不明显，无统计学意义〔尸＞0 . 05 ) ，由此可仪看出，颈伸肌群体表伸展位移变量参数，对于颈椎病患者而言，确实为其发病机制中的一个主要力学指标，而且相对于颈推的三维六自由度的活动范围，颈伸肌群解剖学结构特点注定其对应于伸屈活动的表现更为明显，结合其他参数及物理检查，可为临床医生对颈椎病的诊疗认识提供一客观依据。2 ．颈伸肌群载荷在头颈不同角度时的变化患者组与正常对照组的颈伸肌群载荷，均伴随着头颈由后伸至前屈的变化呈增大趋势，前已述及，概因头颅重心前移，颈稚结构体处于失稳状态，加之屈曲角度的进一步加大，还有椎前肌作用的结果，为了对抗在颈椎矢状面产生的逐渐增大的屈曲力矩，恢复颈椎的动静力平衡，使颈椎处于一动态的稳定状态，需颈伸肌群产生更大的拉力以保持平衡，肌载荷随着相应增加，便是一必然结果。
两组受试者随着头颈活动由后伸至前屈变化，颈伸肌群的载荷皆有增加，但增幅趋势以患者组为甚；在头颈活动同一角度，患者组肌载荷值皆大于正常组，在一IOa 一＋10 。一＋2O 一+ 30 ，时，分别增加了52 , 4 % ( P < 0 . 001 ）、14 . 2 % ( P > 0 . 05 ）、22 , 2 % ( P < 0 . 05 ）、28 . 6 % ( P < 0 . 01 ）提示不良的姿势，如后伸或低头伏案工作，可加重颈伸肌群的负担，从工效学角度看，过久地处于此种状态，会对颈伸肌群造成慢性损伤，其力学性能的降低，导致了为完成相同的功而濡付出更大的力，最终的结果便是包括颈伸肌群在内的颈软组织的退变，而使颈椎的动力平衡失衡，颈椎的稳定性下降，对颈椎病发病产生影响，这符合人类生物组织随年龄增长产一456 一

生的生理性退变的变化过程，从另一侧面提示我们，为预防和减轻颈椎病的发生，应及早地保持一良好的生活习惯，保持一轻松自然的工作姿势，尽可能减轻颈伸肌群负担。3 ．预仲肌群柔性系数在头颈不同免度时的变化颈伸肌群的柔性系数表示的是颈伸肌群在单位载荷下产生的体表伸展位移比值，柔性系数的大小，反映了处于活体状态颈伸肌群的力学性态的差强，能够以较小的载荷产生一个大变形，便可证明肌肉的力学性质处于一最佳状态，从工效学角度审视，也可说明其处于最佳的工效状态。
在处于头颈不同角度时，随着年龄的增加，颈伸肌群的柔性系数皆有减小的趋势，反映了年龄因素可影响颈伸肌的力学性能，随着机体的生理性退行性改变，颈伸肌柔顺性也逐步减低。而各兔度时的正常对照组柔性系数皆明显大于患者，有显著性差别，提示两组受试者，在颈伸肌的材料性能方面，有明显差别（P < 0 . 01 ) ，患者组的颈伸肌存在有更多变性，其柔顺性、延展性明显不如正常组，这可能由于患者组的颈伸肌群退变程度更大，肌纤维结缔组织增生、粘连、肌纤维萎缩、断裂、脂肪组织浸润等的病理性改变所致。
（三）头颈活动度的比较
对所有受试者进行了头颈后伸、前屈、左侧屈、右侧屈四个方向的测试，结果如下：正常组( n 二31 ) ，前屈51 . 83 . ，后伸62 . 40 ，左侧屈拓．880 ，右侧屈36840 ；患者组（n = 30 ) ，前屈45 . 01 。，后伸45 . 01 . ，左侧屈40 . 08 ' ，右侧屈41 . 72 ’。在应用了针对颈椎病患者以两侧颈伸肌群为主的肌松类手法治疗后，头颈伸屈活动度有显著性改善。前屈时由治疗前45 . 01 ．增加到治疗后的58 一44 ' ( P < 0 . 01 ) ，后伸时由治疗前52 . 65 ’增加到治疗后的62 . 34 。（P < 0 . 05 ) ，而对左右侧屈活动度影响不大（尸＞0 . 05 ）。提示临床医生在进行治疗时，只要针对性进行主要影响头颈屈伸活动的病因治疗，有的放矢，是取得良好疗效的基础。
从上述结果可知，在前屈及后伸两个角度时，患者组与正常组之间相比有显著性差别（尸＜O , 05 ) ，而侧屈活动度两组相比，无统计学意义（P > 0 . 05 ) ，提示颈椎病患者的头颈活动度异常，更多的是表现为屈伸范围的异常，对左右侧屈活动的影响较小，进一步反映出颈伸肌群力学特性的差强，主要影响的是头颈的屈伸活动，这对临床医生治疗颈椎病是有指导意义的。对此，我们对颈椎病患者的柔性系数与头颈屈伸活动范围作了相关性分析，结果显示，颈椎病患者的头颈伸屈范围与柔性系数呈正相关（尸＜0 ．肠），提示颈伸肌群力学性能的降低是影响头颈屈伸活动的主要原因。
《 四）年龄因康与颈椎病发病的关系
颈椎病患者年龄与发病的关系趋势随年龄增长呈现上升趋势。并且，随着年龄的增长，正常对照组与患者组表现出相似的趋势性走向，虽然此仅为一定性化的表现，但结合临床颈椎病患者的年龄分布状况．可以肯定年龄是颈椎病发病的重要原因之一。正常组随年龄增长表现出的变化趋势，说明由于生理性的退行性改变，仍存在有颈椎发病的隐性因素存在，只是无症状表现而已，从预防的角度应该给予高度重视。
三、讨论
退变是颈椎病发病的一大特征。追溯近年来对颈部软组织病变在颈椎发病过程中的研究轨迹，发现颈部软组织病变不但因其致使颈段脊住失稳而贯穿颈椎发病的始终，而且是临床多

种症状的主导性病因。织病变的附属表现。

颈淮骨病变可看作是软组织病变的结果，是颈椎病病程中从属于软组一457

（一）维持颈脊柱平衡稳定的主要结构
人体脊柱依靠诸多椎体和椎间盘架叠成竹节样结构，并由肌肉和韧带紧系，构成帆缝结构的形式，成为脊柱稳定的解剖学基础，相对于胸腰段脊柱而言，颈椎具有更大的灵活度和运动范围。其基本的生物力学功能为：① 载荷的传递。② 三维空间的生理活动。③ 保护颈脊髓，该功能正常与否以颈椎的动态平衡和稳定为先决条件。
正常人体颈椎稳定性系由两大部分组成：① 内源性稳定，包括椎体、附件、椎间盘和相连接的韧带结构，维持静力平衡。② 外源性稳定，主要为附丽于颈椎的颈部机肉，维持动力平衡。随着近年来脊柱生物力学研究的不断深人，有学者认为颈脊柱的稳定系统由三个子系统构成：① 上述内源性稳定系统构成了被动子系统。② 上述外源性稳定系统有主动的力学行为，是脊柱的原始动力发源地，组成主动子系统。③ 神经子系统主要控制上述两个子系统，使它们协调起来，以实现颈脊柱的稳定。在神经系统的调节下，内外源性稳定结构之间的平衡关系（动静力平衡）犹如桅杆和缆绳，如同《内经》所云“骨为于，肉为墙”，其中，任何环节遭受破坏，均可引起或诱发颈椎正常结构平衡形态的丧失。
1 ．内源性稳定结构在颈推平衡中的作用目前在脊柱生物力学研究中，大多运用脊柱功能单位（FSU ）或运动节段《～tin , g 扣eT ' nt ）进行观察和分析。脊柱功能单位包括邻近两个椎体及其间的推间盘、韧带，即一个运动节段。根据生物力学的基本理论，颈椎FSU 是颈段脊柱的最小功能单位，同时也是维持其稳定性的基本单位，颈椎的稳定与平衡是指须推在生理载荷下无异常应变和无FsU 的过度或异常活动。针对颈椎内源性稳定结构的临床生物力学研究表明：寰枕关节的稳定主要由其本身结构和关节来维持，与脊柱其他节段相比，寰枕关节稳定性较差，其椎体借椎间盘和前后纵韧带、椎弓则由小关节和后方韧带相连，加之椎体本身上下表面的凹凸形态，使下颈椎的稳定性相对加强。B 咸les 认为在下颈椎稳定起决定作用的是肌肉和椎间盘，但肌肉对颈椎稳定性的影响至今未得到系统研究。椎体的力学特性不仅与皮质骨，还与松质骨有关，其结构中呈9 。’交叉的纵横两种骨小梁即是为了承受头颅重量对椎体产生的压应力和张应力。应该清醒的认识到，所有这些对颈椎椎骨的力学特性研究，都是在椎骨的离体状态下进行的，洪水棕研究了颈椎处于前屈，后伸与轴向旋转等位置时，在静载荷与冲击载荷下的应力应变分布规律，发现椎体力学特性随节段不同的变化，是由于肌肉、韧带等粘弹性材料承载比例的增加，在活体状态下颈伸肌群也可以分担颈椎所承受的重力。就颈椎形态学而言，颈椎椎体在从青年到老年过程中，由于退变对颈稚骨形态学变化的影响，要远远小于受颈肌退变影响产生异常位移、从而影响颈椎稳定的表现。
颈椎间盘约占颈椎总长度的20 ％一24 % ，其生物力学方面的主要功能是对抗压缩力，其承受能力远远大于其上方的体重（2 一3 倍），但抗扭曲力较差，尤在伴有屈曲应力和垂直压力的情况下，会因髓核后突而影响颈椎的稳定性。由于处于两椎体间的髓核形似圆球，椎间盘自身的形态更像是一个万向关节，在多数椎间关节的参与下，产生多位相的运动，其各向异性的特点成为颈椎失稳的隐性因素，但是椎间盘本身是没有主动力学行为的，除了头颅及上部节段的自然重力外，颈肌的主动力学作用，是其活动的先决条件，随着年龄增长而造成间盘退变自然生理过程，可能较之推骨、小关节等骨性结构的退变变化更明显而已，除了年龄因素外，与其说颈椎间盘退变是脊柱其他结构变性的先导，倒不如说其自身退变原本就是异常应力作用的结果。从目前来看，对此的注意是不够的，多数的研究是把推间盘放在一个起先导作用的地位，这大概是在FSU 状态下，研究椎间盘力学特性实验方法的一个缺陷。要知道对FSU 一458 一

模拟各角度活动力的施加，来自于外部，而这往往被忽略，是与活体状态椎间盘特性有差距的重要原因。
颈椎的小关节决定颈段脊柱的运动形式，在书段性运动中，小关节对颈椎的稳定起着重要作用，有实验去除关节突，在屈曲时观察到椎体的水平位移明显增大，证实了当关节突完整性丧失时，会使颈椎椎体水平位失稳，这是由于小关节除了参与颈椎的三维六自由度运动外，关节面还承载0 ％一33 ％的载荷，当然这些认识也是在离体状态下取得的。
所有这些认识，基本上都排除了颈肌的主动动力作用，在对颈推的椎体、椎间盘、小关节等内源性稳定结构的研究中，都是以局部的、离体的、具体结构为对象的研究，要知道，剥去肌肉的脊柱本身就为一极不稳定的结构，我们在实验中也已明确观察到，在此基础上的研究结果客观地说是不完善的。
2 ．外源性穗定结构在颈推平衡中的作用颈肌是颈椎外源性稳定结构中的重要组成部分。颈肌的主动动力作用是保持头颈姿势的必需条件，在神经和肌肉的协同作用下．才使内源性稳定结构中的各组成部分发生应力应变、位移和角度的变化，离体状态的脊柱本身即不稳定，所以研究脊柱的生物力学特性就必须了解肌肉的动力作用。
颈部的40 余条肌肉构成了颈椎外源性稳定结构，以维持颈推的动力平衡，而肌肉是脊往产生动力的根源，头颈任何方位的活动，都是颈肌在神经支配下主动作用的结果，不考虑颈肌等颈部软组织的作用，仅仅使用离体状态的屈曲损伤、伸直位损伤等观念来阐述脊柱损伤机制，未免过于简单化，虽然至今尚无客观指标来反映颈肌在颈脊柱稳定性中所起的作用，但不能因此而忽视颈肌作用的存在，限于观察测试手段的滞后，对颈椎展开离体状态的生物力学研究，可在一定程度上了解其固有结构在颈椎生理活动的稳定状态中所起的作用，但是如果同时考虑进去颈肌的作用，可能不少结果都会改变。
就脊柱的生物力学特性而言，颈椎的动力性平衡稳定较之静力性平衡稳定意义更大，试想在活体状态下，如果没有颈肌原始动力的启动作用，使头颈作三维六自由度的运动，颈椎内源性稳定结构中各组成的力学特性变化又从何谈起。当然，有了颈椎固有骨性结构椎间盘、小关节和韧带等结构失常致静力失平衡，反过来也可进一步影响致使动力失平衡。因此，从某种意义而言，颈脊柱的动力平衡是静力平衡的前提，静力平衡是动力平衡的基础。失去静力平衡，颈推的变化比较缓慢，而失去动力平衡，颈椎当即不能维持其正常功能，并且颈椎的动力平衡系统可在一定程度上对静力平衡予以代偿。临床上相当一部分患者虽有椎体间的异常活动，或存在内源性稳定结构异常，但并不产生症状，尚能维持正常的生活和工作，可能是得益于颈肌肌群良好的力学性能和强大的代偿作用。外源性稳定结构产生的动力平衡与否，是衡量颈段脊柱是否具备正常生理功能的前提条件，取决于附丽其上不同层次肌群结构与力学性

吃喊日一二口― 河畏翔「，'

产IL 臼l 正

能的完整、统一及协调。
（二〕 选择颈伸肌群研究的依据
人类进化发展的结果，产生了脊柱的四个弯曲，其中，最先出现的前凸曲线发生在出生后

第6 一8 周，此时婴儿在俯卧位伸颈、抬头，由于对扰重力的肌肉活动而形成颈推前凸。头颅的

重力线，位于颈椎前柱的前方，即便是头颈处于自然中立位时，由于重力的作用

群保持一定的前载荷，以维持平衡。颈部肌肉就其功能而言，主要分为二种

，需使颈伸肌

（所谓头动肌）和屈伸颈推的肌肉，在活体状态下

，即屈伸头颅的

态下的研究，便将颈肌近似看作头颈屈

，由于目前暂时无法用仪器区分两者，在体状

、伸两块肌群，就临床意义而言，颈伸肌群的力学作用意一459 一

义更大。头颈的曲伸活动是由颈伸肌群作用力与重力、部分屈肌作用相拮抗完成的，近似为G · x = F . Y ，这便可以解释当人们坐着打磕睡时因颈后肌力减弱，头颅便垂向胸前，当垂头时必然屈颈，使头部前移，头颅重心前移，虽然头部重量G 维持不变，但由于颈伸肌群距重心点的距离加大（x 增大，y 减小）而使得头颈矢状面上的力矩加大，为维持姿势便需要产生更大的力（F ）相抗衡，增加了颈伸肌群的负担，反之，亦说明颈伸肌群在头颈屈伸活动中的主导地位，这种力的增大，不仅会使颈伸肌群疲劳，也是施加于软组织包括椎间盘的一种压力。由于颈伸肌群位于颈椎的后部，收缩时，稚体后部应力大于前部，后部附件相互靠拢，是颈椎继发性前凸的力学基础，从而保证颈椎得以完成运动和负重的功能。退变或是各种急慢性损伤等因素可造成颈部肌力减弱，其中颈伸肌群肌力减弱直接致使静力平衡的破坏或力学性能的降低，这个我们在实验中，通过对正常组的不同年龄段的受试者测试，随着年龄增长，颈伸肌群的肌力开始减弱，反映肌肉力学性能的柔性系数也开始降低，而在模拟半在体实验中，椎间盘和小关节相应变化的趋势也予以证实。随着科学技术不断进步，人们的工作和生活方式也发生较大的改变，屈颈几率大为增加，作为屈颈活动的支配肌― 颈伸肌群在体位与不良姿势，精神过度紧张等因素影响下，颈伸肌群较屈肌群更为紧张，如果长时间保持低头等固定姿势，颈伸肌群由于对抗因重力而产生的前载荷，呈离心性收缩，可引起肌纤维损伤，负担加重，其劳损病变直接结果便是临床上颈椎病患者的发病率日趋增高，有取代以体力劳动为特征的腰推病变的趋势，且向年轻化发展。有研究证实，随年龄增加，正常者颈伸肌群肌力下降较屈肌群更为明显，而且随着肌力尤其是后伸肌力下降，会对颈椎发病产生较大的影响，这个结论与我们对颈椎发病的研究结果不谋而合。
由于肌肉的形态学改变，其力学性质与生化性质的改变呈连锁反应，从生物力学角度而言，由于力学性能的改变使材料性质发生变化，致使反映其特征的体表伸展位移、肌载荷、柔性系数等参数发生改变，而从临床角度而言，提示颈伸肌群由于存在受损、变性，如肌纤维断裂、结缔组织增生、枯连、粘液样变、肌纤维萎缩、脂肪组织浸润等病理改变，从而使得颈伸肌群不能发挥正常的力学功能，对颈椎发病产生重要影响，提示我们对颈伸肌群的研究是非常必要的。
l 三）颈伸肌群损宫与颈椎发病的关系
颈椎病是一现代术语，但对于颈稚病表现出的一系列症状，祖国传统医学早有自己的认识，认为颈椎病从属于“痹证”范畴，对于项背部肌肉，特别是现代解剖学结构― 颈伸肌群在颈椎发病（痹证）中的作用有独到见解。王肯堂在《 证治准绳》 中指出“颈项强急之证，多由邪客阳经也，寒搏则筋急，风搏则筋驰”，《 金匾要略方论》 中有“人年五六十，其病脉大者，痹狭背行”的论述，《灵枢· 王变》 篇说道’‘粗理而肉不坚者，善病痹”，虽然观点近乎朴素，在今天看来却有一定的道理。我们通过对颈伸肌群力学特性研究表明，患者组与正常对照组之间，颈伸肌群的体表伸展位移、肌载荷与柔性系数等力学参数比较有显著的差异，证实了颈伸肌群的力学性质改变与颈推发病密切相关，可以肯定颈伸肌群病变是颈椎发病机制中的重要因素。推间盘退变是颈椎发病的基础，扭转为椎间盘损伤的主要原因，而扭转剪切应力是颈伸肌群作用的结果之一。颈伸肌群正常的力学功能是维持颈椎动力平衡、保持姿势的必需条件，而肌群力变化的直接体现就是头颈姿势的改变。长期低头工作是引起颈伸肌群慢性损伤最直接的病因，缘于低头过久，使颈肌过劳，久之颈伸肌群肌力减弱，使动静力平衡失调致颈椎发病。针对颈伸肌群等软组织病变影响颈椎的动力平衡，损伤动物颈部软组织的退变造模实验一4 印一

发现，颈椎动力性平衡在颈椎退变或颈椎发病中具有重要的临床意义，颈项背浅、深肌群的损伤，可加速椎间盘退变，主要是由于肌肉力学性能发生改变，可影响颈椎间盘的“海绵样”吸液功能，使其营养供给障碍，病变而继发其他病理性改变。颈椎病患者颈伸肌群载荷多有减弱，病程越长肌力改变愈为明显，因此颈伸肌群致动力性平衡失调可致颈椎病，而颈椎病本身又可加重动力平衡的破坏，即向心性发病机制〔动力平衡失调一静力平衡失调）与离心性发病机制（静力平衡失调一动力平衡失调）互为因果。
附丽于颈椎椎体及附件的颈神肌群，其结构与功能的完整是颈推内源性稳定的基础，当颈部肌群损害及痉挛可致相应颈椎节段失稳，活动受限，或异常活动，在临床影像学检查中，可有颈椎失稳，颈曲异常及颈椎的“逆向运动”，在临床检查中，可表现为棘突偏歪，小关节紊乱及颈部活动受限，本研究中患者颈伸肌群柔性系数与头颈屈伸范围呈正相关，也为颈伸肌群病变影响颈椎节段失稳，给予实验支持。这种由颈肌特别是颈伸肌群损害而促使内源性稳定结构受损加速的“向心性损害机制”更应受到重视。尽管颈肌尤其伸肌群病变可能为继发性改变，若不能及时纠正，结果显而易见。毋庸置疑，凡能增加颈椎动力性平衡的各种措施，均可延缓或减轻颐椎病的发生和发展，我们在实验中，仅给予患者组颈部肌肉层次的放松手法治疗，即刻显现的颈伸肌群体表伸展位移、载荷、柔性系数以及患者临床主诉的显著性改善，证明推拿疗法治疗颈椎病疗效显著是有其科学依据的。
（四）实验中选择肌松类手法按揉法进行治疗的依据
按揉手法是拇指按法与揉法相结合的复合性手法，作用于肌肉层，是肌松类的代表性手法之一。临床上单纯运用按揉法治疗颈椎病取得了较好的疗效，一般认为是通过分解肌粘连，改善血供，改善肌肉组织的营养代谢达到治疗目的的。本研究中采用颈项部按揉手法治疗10 分钟后，患者的主诉症状明显改善，头颈活动度增加，颈伸肌群的力学参数与治疗前相比有显著统计学差异，表明单纯以按揉手法治疗颈椎病并有较好疗效是有依据的。
颈伸肌群病变对颈椎发病的影响是通过动力失衡导致静力失衡这一“向心性损害”途径实现的，调整颈伸肌群性能可有效阻断这一发病途径，实验结果也证实了按揉手法能够改善颈伸肌群的生物力学性能，并通过对颈脊柱稳定系统中神经子系统的刺激，反射性地调节伸肌群的收缩与舒张，使肌张力降低，三个稳定子系统的协调性得以加强。
按揉手法有力又不失柔和，无特殊禁忌证，操作相对简单，危险性小，从安全性角度考虑，为防止推拿意外提供了最大保证。

参考文献